Составная волока для волочения многогранных профилей с четным числом граней Советский патент 1985 года по МПК B21C3/00 B21C37/20 

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для волочения многогранных труб и профилей с четным числом граней.

Известна монолитная волока для волочения многогранных профилей. Для волочения стальных профилей высокого качества такая волока изготавливается из твердого сплава 1.

Недостатками монолитной волоки из твердого сплава являются высокая трудоемкость ее изготовления и расход дефицитного материала. Известны твердосплавные волоки с твердосплавными вставками, которые закрепляются на гранях отверстия волочильного канала 2. Однако указанная волока не обеспечивает необходимого качества наружной поверхности профиля. Это обусловлено тем, что в углах многогранного волочильного канала имеются стыки вставок. Эти стыки могут быть либо пустотелыми (щели), либо заполненные металлом, имеющим значительно меньщую износостойкость, чем вставки из твердых сплавов. При волочении стальных профилей через такие волоки существенно снижается качество их наружной поверхности из-за налипания металла на поверхность волочильного канала на участках стыка вставок. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является составная волока для волочения многогранных профилей с четным числом граней, содержащая рабочую и калибрующую зоны, образованные набором жестко установленных пластин, грани отверстий в которых образуют волочильный канал. Для волочения профилей с высоким качеством поверхности каждую пластину составной волоки изготавливают из твердого сплава 3. Недостатки этой волоки заключаются в высокой трудоемкости изготовления твердосплавных пластин с профильными отверстиями, большом расходе дефицитного материала. Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления волоки. С этой целью в составной волоке для волочения многогранных профилей с четным числом граней, содержащей рабочую и калибрующую зоны, образованные набором жестко установленных пластин, грани отверстий в которых образуют волочильный канал, грани отверстии в каждой пластине через одну образованы вставками из твердого сплава, причем вставки последующих пластин смещены на одну грань относительно вставок предыдущей пластины и установлены с перекрытием по отношению одна к другой, а грани, без вставок заглублены в тела пластин, при этом толщина пластин

1132997

равна 3-20% расстояния между противоположными гранями канала волоки в калибрующей зоне.

Расположение вставок на гранях отверстия через одну и взаимное расположение пластин в наборе таким образом, что они перекрывают грани без вставок в отверстиях каждых двух соседних пластин, исключают продольные щели (стыки вставок) на поверхности волочильного канал, а следовательно, повыщают качество тянутых изделий. Твердосплавные пластины составной волоки должны иметь толщину, равную 3- 20/о от расстояния между противоположными гранями в калибрующем участке. Такие значения толщины пластины обеспечивают их прочность и одновременно качество протягиваемых профилей. При значениях толщины пластин менее 3% от расстояния между противоположными гранями калибрующего участка не обеспечивается достаточная прочность пластин на срез от осевых напряжений волочения профиля и происходит их разрушение. При значениях толщины пластин, превыщающих максимальную величину - 20°/о, увеличивается расстояние между двумя соседними по длине составной волоки твердосплавными пластинами и в связи с этим снижается подпор металла от двух смежных пластин и увеличивается ущирение металла на каждой пластине. Увеличение ущирения металла приводит к росту степени деформации в углах профиля и к снижению качества поверхности профиля на этих участках. На фиг. 1 представлена составная волока, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3- разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема расположения вставок двух соседних пластин в составной волоке. Составная волока состоит из последовательно расположенных пластин 1, собранных в жесткий набор при помощи болтов 2 и гаек 3. Многогранные отверстия 4 пластин I образуют волочильный канал, профиль которого зависит от размеров и конфигурации отверстий каждой пластины 1. В каждой пластине 1 на гранях отверстия через одну закреплены твердосплавные вставки 5 с рабочей конической поверхностью 6. Длина L вставок 5 больше длины рабочей части грани В отверстия пластины 1 на 5-30%- Остальные грани пластин 1 без вставок 5 не имеют рабочей поверхности и заглублены в тело пластины 1 на величину, равную высоте конической рабочей поверхности h вставок 5, закрепленных на этой же грдни следующей по ходу волочильного канала пластины 1. В данном случае под заглублением подразумевается то, что нерабочие грани пластин 1 (без вставок 5) удалены от оси волочения на расстояние, большее, чем рабочая поверхность установленных на гранях вставок 5. Минимальное заглубление граней без вставок выполняют на величину, равную высоте рабочей конической поверхности h вставки (фиг. 1) следующей по ходу волочения пластины 1. Это исключает контакт протягиваемого металла с нерабочими гранями пластин составной волоки, а следовательно, и задиры на поверхности профиля. Каждые две соседние пластины 1 в наборе развернуты друг относительно друга таКИМ образом, что вставки 5 на гранях отверстия одной пластины 1 перекрывают грани без вставок в отверстии другой пластины 1 (фиг. 4) на величину , равную --|- (L-В). В связи с этим каждая грань канала волоки образована в продольном направлении вставками 5, установленными с интервалами, равными толщине Ъ пластины 1. Толщина b пластин 1 равна размера D в калибрующем участке, где D - расстояние между противоположными гранями. Каждая грань волочильного канала соетавной волоки образована в продольном направлении твердбсплавными вставками 5, установленными с интервалами, равными толщине b пластины 1. Следовательно, на каждые две соседние пластины 1 приходится только одна вставка 5, т. е. один деформи/А- А I рующий элемент толщиной Ь. Поэтому исходя из соотношений размеров предложенной конструкции (фиг. 1) угол входа ос конических рабочих поверхностей вставок выполнен величиной о( arctg Волочение многогранных профилей и труб осуществляют через составную волоку, установленную, например, на волочильном стане. При этом многогранный профиль формуется твердосплавными вставками 5 всех пластин i. Каждая пластина 1 своими вставками 5 деформирует половину граней профиля (через одну). Каждые две соседние пластины 1 своими вставками 4 деформируют все грани профиля. Следовательно, каждой пластине 1 на гранях с твердосплавными вставками 5 имеет место контактная деформация, а остальные грани не контактируют с металлом, но на их участках может происходить внеконтактная деформация от контактной деформации на вставках соседних пластин. За счет того, что вставки 5 имеют длину большую, чем длина рабочей части граней В отверстий, а каждые две соседние пластины 1 перекрывают стыки между вставками 5 и пластиной 1 на величину (фиг. 4), исключается возможность контакта протягиваемого металла с металлом пластины (или участком стыка). Изобретение позволяет снизить трудоемкость изготовления волок примерно в 2 раза и сократить расход твердого сплава. 6-61

СОСТАВНАЯ ВОЛОКА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МНОГОГРАННЫХ ПРОФИЛЕЙ С ЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ГРАНЕЙ, содержащая рабочую и калибрующую зоны, образованные набором жестко установленных пластин, грани отверстий в которых образуют волочильный канал, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления волоки, грани отверстий в каждой пластине через одну образованы вставками из твердого сплава, причем вставки последующих пластин смещены на одну грань относительно вставок предыдущей пластины и установлены, с перекрытием по отнощению одна к другой, а грани без вставок заглублены в тела пластин, при этом толщина пластин равна 3-20% расС2 @ стояния между противоположными гранями канала волоки в калибрующей зоне. (Л оо to со со Й«г. /

Фиг. г

Фиг.З

5

X

Фиг.